2.5齿形加工（课件）- 《 机械加工技术》同步教学（清华版·2017）

单元二　金属切削加工方法与设备 导　　读 模块一　车削加工 模块二　铣 削 加 工 模块三　钻削、铰削和镗加工 模块四　磨削加工 模块五　齿形加工 模块六　其他加工 模块五　齿形加工 一、圆柱齿轮加工的特点和应用 二、滚齿加工 1.滚齿加工原理 图2-128　滚齿加工示意图 图2-129　滚刀切齿原理 (1)加工直齿圆柱齿轮　根据展成法滚齿的原理，用滚刀加工齿轮时，除具有切削工作运动外， 模块五　齿形加工 还必须严格保持滚刀与工件之间的运动关系，这是切制出正确齿形的必要条件。 模块五　齿形加工 图2-130　齿形渐开线的形成 1、2、3、4、5—滚切时滚刀齿形轨迹 e—工件齿形上的包络误差 (2)加工斜齿圆柱齿轮　和加工直齿圆柱齿轮时一样， 模块五　齿形加工 加工斜齿圆柱齿轮同样需要主运动、展成运动和垂向进给运动。 2.Y3150E型滚齿机 2J186.tif 模块五　齿形加工 2J187.tif (1)主要技术参数 模块五　齿形加工 (2)主要部件及其功能　Y3150E型滚齿机的外形如图2-131所示，机床主要由床身1、立柱2、刀架溜板3、滚刀架5、后立柱8和工作台9等部件组成。 图2-131　Y3150E型滚齿机外形 1—床身　2—立柱　3—刀架溜板　4—刀杆　5—刀架　6—支架　7—心轴　8—后立柱　9—工作台 模块五　齿形加工 (3)传动系统 1)加工直齿圆柱齿轮的调整计算　Y3150E型滚齿机的传动系统如图2-132所示。 ① 主运动传动链　主运动传动链的两端件及其运动关系是：主电动机1430r/min—滚刀主轴n刀r/min。其传动路线表达式为： ② 展成运动传动链　展成运动传动链的两端件及其运动关系是：滚刀转1转——工件转k/z转。其传动路线表达式为： 模块五　齿形加工 ③ 垂向进给运动传动链　垂向进给运动传动链的两端件及其运动 模块五　齿形加工 关系是：工件转1转—滚刀沿工件轴线进给f毫米。其传动路线表达式为： 2)加工斜齿圆柱齿轮的调整计算 ① 运动合成机构　滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或圆锥齿轮行星机构，如图2-142所示为Y3150E型滚齿机运动合成机构，它主要由四个模数m=3mm,齿数z=30，螺旋角β=0°的弧齿锥齿轮组成。 模块五　齿形加工 图2-132　Y3150E型滚齿机运动合成机构工作原理 a)加工斜齿轮时工作原理　b)加工直齿轮时工作原理 e—挂轮　H—转臂　G—套筒　、—离合器 ② 传动链的调整计算 模块五　齿形加工 模块五　齿形加工 3)滚刀架的快速垂向运动　利用快速电动机可使刀架作快速升降运动，以便调整刀架位置及在进给前后实现快速前进和快速后退。 3.齿轮滚刀 模块五　齿形加工 图2-133　齿轮滚刀 模块五　齿形加工 图2-134　滚齿机加工直齿圆柱齿轮时 展成运动的方向 a)右旋滚刀加工直齿轮　b)左旋滚刀加工直齿轮 4.滚齿加工方法 模块五　齿形加工 (1)工件的装夹　加工的齿轮尺寸较小时，工件可装夹在心轴上，工件用内孔定位，心轴上端的圆柱体可用后立柱支架上的顶尖或套筒支承起来，以加强工件的装夹刚度。 (2)工件展成运动和附加运动方向的确定　一般情况下，滚刀的旋转方向如图2-134及2-135所示，与滚刀螺旋线方向无关。 图2-135　滚齿机加工斜齿圆柱 齿轮时展成和附加运动方向 a)右旋滚刀加工右旋齿轮 b)左旋滚刀加工右旋齿轮 c)右旋滚刀加工左旋齿轮 d)左旋滚刀加工左旋齿轮 模块五　齿形加工 (3)滚刀安装角的确定　滚齿时，为了切出准确的齿形，应使滚刀和工件处于正确的“啮合”位置，就是滚刀在切削点处的螺旋线方向应与被加工齿轮齿槽的方向一致。 图2-136　滚刀的安装角度 a)右旋滚刀加工直齿轮　b)左旋滚刀加工直齿轮　c) 右旋滚刀加工右旋齿轮 d)右旋滚刀加工左旋齿轮　e)左旋滚刀加工左旋齿轮　f) 左旋滚刀加工右旋齿轮 模块五　齿形加工 三、插齿加工 1.插齿工作原理及所需运动 图2-137　插齿原理 a)插齿原理　b)齿形曲线的形成 模块五　齿形加工 (1)主运动　插齿加工的主运动是插齿刀沿工件轴线所作的直线往复运动。 (2)圆周进给运动　 圆周进给运动是插齿刀绕自身轴线的旋转运动，其旋转速度的快慢决定了工件转动的快慢，也直接关系到插齿刀的切削负荷、被加工齿轮的表面质量、生产率和插齿刀的使用寿命等。 (3)展成运动　加工过程中，插齿刀和工件必须保持一对圆柱齿轮作无间隙运动的啮合关系，即插齿刀转过一个齿时，工件也必须转过一个齿。 (4)径向切入运动　为了避免插齿刀因切削负荷过大而损坏刀具和工件，工件应逐渐地向插齿刀作径向切入。 模块五　齿形加工 (5)让刀运动　插齿刀空程向上运动时，为了避免擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件间应让开约0.5mm的距